Деформационный шов в строительстве мостов
Деформационные швы, опорные части и сейсмозащита при ремонте мостов
В рамках реализации Национального проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги» важнейшей задачей является ремонт малых и средних мостов. Группа компаний «Стройкомплекс-5», отмечающая в 2021 году свой 30-летний юбилей, предлагает для этого ряд эффективных решений.
Деформационные швы с резиновыми компенсаторами
В отличие от деформационных швов, поставляемых различными инофирмами, и их копий, выпускаемых некоторыми отечественными предприятиями, в деформационных швах производства группы компаний «Стройкомплекс-5» используются резиновые компенсаторы дугообразной формы, которые устанавливаются в пазы имеющих скошенные поверхности металлических окаймлений по системе «ласточкин хвост» таким образом, чтобы дуга компенсатора была направлена вверх. Благодаря наличию скосов и направленному вверх резиновому компенсатору наиболее эффективно обеспечивается самоочистка деформационных швов.
Схема деформационного шва ДШС-80 с креплением окаймлений химическими анкерами ДШС-80 взамен демонтированного К-8 на объекте
Для замены вышедших из строя устаревших конструкций деформационных швов предлагаем использовать крепление окаймлений с помощью химических анкеров типа Хилти.
Такое решение позволяет минимизировать объемы разборки проезжей части, упростить работы без снижения надежности конструкции.
Опорные части для замены катковых, секторных и других устаревших конструкций
Шаровая сегментная опорная часть с переходной тумбой взамен катковой на мосту через реку ДонГруппа компаний «Cтройкомплекс-5» считает нецелесообразным использование устаревших типовых конструкций секторных, катковых (и т.п.) конструкций опорных частей в силу их конструктивных недостатков и высокой металлоемкости, предлагая заменять их современными конструкциями шаровых сегментных опорных частей.
В этих целях детально проработаны соответствующие конструктивно-технологические решения.
Опорные части для стесненных условий
Основное назначение таких опорных частей – обеспечение замены вышедших из строя конструкций (прежде всего, резиновых) опорных частей с минимальными затратами, поскольку параметры таких опорных частей (в первую очередь, высота) соответствуют параметрам РОЧ под аналогичные нагрузки. В отличие от резино-металлических, предлагаемые нами опорные части отличаются долговечностью, минимальным коэффициентом трения, не зависящим от упругих свойств резины, надежностью работы в любых климатических условиях и обеспечивают любые требуемые перемещения опираемой конструкции, что особенно важно для неразрезных и температурно-неразрезных строений.
Шаровые сегментные опорные части взамен РОЧ
Сейсмозащита ремонтируемых мостов
При проектировании ремонта мостов в сейсмоопасных и примыкающих к ним районах может выясниться, что существующий мост не имеет никакой сейсмозащиты. Необходимо, во-первых, проверить балльность района по новым картам и заказать в составе изысканий микросейсморайонирование. Если выяснится, что сейсмичность строительной площадки составляет 7 баллов и выше, то необходимо предусмотреть мероприятия по сейсмозащите моста. Основная задача сейсмозащиты – не допустить сбрасывания пролетного строения с опор и разрушения самих опор. Кроме того, следует стремиться к минимизации работ по ремонту моста после катастрофических землетрясений.
Вариант с использованием стержневых или пружинных амортизаторов
На опоры между балками устанавливаются стержневые или пружинные амортизаторы, состоящие из стержневой пружины или пакета тарельчатых пружин и демпфера сухого трения (фрикционно-подвижного соединения – ФПС). Эти устройства крепятся к балкам и к опоре моста, но не передают вертикальных нагрузок. Амортизаторы работают в двух режимах: при слабых воздействиях – в упругой стадии (сейсмогашение), при сильных землетрясениях – включается ФПС и сейсмическая энергия превращается в тепловую (сейсмоизоляция). При работе в упругой стадии жесткость пружин амортизатора может быть подобрана из условия противофазности колебаний пролетного строения и опоры.
Схема пружинного амортизатора с ФПС
Вариант с использованием опорных частей, воспринимающих отрицательную опорную реакцию
Если по результатам расчетов на сейсмические воздействия в каких-то узлах возникают отрицательные (отрывные) опорные реакции, следует применять опорные части шаровые сегментные, воспринимающие такие воздействия.
Шаровая сегментная опорная часть, воспринимающая отрывные нагрузки
Группа компаний «Стройкомплекс-5» выполнит все работы по выбору оптимальной схемы сейсмозащиты, по расчетному обоснованию, разработке соответствующей проектной и конструкторской документации, а в дальнейшем и изготовит весь комплекс сейсмозащитных устройств.
Специалисты группы компаний «Стройкомплекс-5» уверены, что Национальный проект «Безопасные и качественные дороги» будет реализован в установленные сроки. Они также готовы принять в реализации этого проекта максимально возможное участие.
Деформационный шов в строительстве мостов
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ КОНСТРУКЦИЙ
ТЕМПЕРАТУРНО-НЕРАЗРЕЗНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
УТВЕРЖДЕНЫ распоряжением Минтранса России от 26.05.2003 г. N ОС-477-р
ВВЕДЕНИЕ
Наличие деформационных швов в проезжей части мостовых сооружений ухудшает условия движения транспортных средств вследствие, как правило, наличия неровностей в местах сопряжения дорожной одежды с конструкциями деформационных швов, а также наличия углов перелома в профиле проезжей части от поворотов торцов смежных пролетных строений.
Конструкции деформационных швов требуют постоянного ухода и содержания, через какое-то время эксплуатации - ремонта и замены, и, как правило, являются причиной коррозионных процессов, происходящих в торцевых сечениях пролетных строений и головных частей опор вследствие проникания через них воды, что снижает долговечность мостовых конструкций. Минимальное количество деформационных швов имеют неразрезные пролетные строения, однако их монтаж значительно более сложен, чем монтаж разрезных пролетных строений, и они имеют иную область рационального применения, чем пролетные строения с длинами пролетов пролетных строений разрезной системы.
Начиная с 1972 г. (за рубежом с 1966 г.) в СССР получили применение конструкции пролетных строений, монтируемых из разрезных балок, которые в надопорных сечениях в уровне плиты проезжей части тем или иным способом объединены в непрерывные цепи различных длин.
В таких пролетных строениях на длине цепи отсутствуют деформационные швы, дорожная одежда на длине цепи непрерывна, углы перелома над опорами сглажены элементом объединения пролетных строений. Езда по таким пролетным строениям более комфортна, долговечность конструкций сооружения выше.
Такие пролетные строения получили название пролетных строений с шарнирными сопряжениями, позже за ними закрепилось название "температурно-неразрезные".
Объединение разрезных пролетных строений в цепи не меняет характера их работы на вертикальные нагрузки, при действии же горизонтальных сил и изменениях температуры объединенные пролетные строения работают как неразрезные.
В основу настоящих Методических рекомендаций положены "Методические рекомендации по проектированию и строительству температурно-неразрезных пролетных строений мостов на автомобильных дорогах" (Союздорнии, 1997 г.); "Технические условия по применению температурно-неразрезных пролетных строений при строительстве автодорожных мостов" (Росавтодор, Росдорнии, 1992 г.); "Методические рекомендации по внедрению конструктивно-технологического решения "Температурно-неразрезные пролетные строения по патенту N 1323630 "Мост" на автомобильной дороге М-3 "Украина" (Союздорнии, Союздорпроект, 2000 г.); "Рекомендации по объединению пролетных строений путепровода транспортной развязки ул.Комсомольская и 50 лет СССР в г.Уфе в температурно-неразрезную цепь" (Союздорнии, 2001 г.) и др.
При разработке Рекомендаций приняты во внимание конструктивные решения по проекту Союздорпроекта (инв. N 32300-М, вып.10, 1996 г.) "Температурно-неразрезные пролетные строения. Рабочие чертежи"; типовому проекту Союздорпроекта (серия 3.503.1-81 вып.0-2) "Материалы для проектирования температурно-неразрезных пролетных строений мостов и путепроводов, расположенных на автомобильных дорогах общего пользования"; типовому проекту Киевского филиала Союздорпроекта (серия 3.503.1-58 вып.0-4, ч.I, 1982 г.) "Пролетные строения автодорожных мостов и путепроводов железобетонные температурно-неразрезные пролетами от 12 до 33 м с использованием серий 3.503-12 и 3.503-14"; проекту Укргипродора (серия 5.106-76) "Автодорожные железобетонные температурно-неразрезные пролетные строения из пустотных плит длиной 12 и 18 м", а также индивидуальные проекты мостовых сооружений с температурно-неразрезными пролетными строениями.
В настоящих Методических рекомендациях учтены разработки Росдорнии в части объединения в ТНПС сталежелезобетонных пролетных строений. Одним из вариантов объединения пролетных строений в цепь является объединение посредством металлических тяг по патенту N 1323630 "Мост".
Температурно-неразрезные пролетные строения, в основе которых лежат разработки Союздорнии, начиная с 1970 г., в 80-е - начале 90-х годов составляли на сети автомобильных дорог порядка 60% от области применения сооружений, охватываемой разрезными пролетными строениями. Их состояние - бездефектное, - идеология повышения надежности надопорных узлов за счет исключения деформационных швов и замены их шарнирными сопряжениями полностью оправдалась. Движение по ТНПС более комфортное, чем по разрезным. Необходимость выполнения ремонта надопорных узлов полностью исключена.
Среди мостов ТНПС следует назвать первый по времени строительства мост с ТНПС через р.Оку в г.Рязани - 3 цепи по 270 м, путепровод на автомобильной дороге Москва-Самара с длиной цепи 524 м, мост через р.Красную в Ханое - с длинами цепей 724 м.
Методические рекомендации разработаны коллективом авторов: зав. отделом искусственных сооружений Сахаровой И.Д., зав. сектором мостового полотна Казаряном В.Ю. (ФГУП "Союздорнии"); главным инженером проектов Решетниковым В.Г. (ФГУП "Союздорпроект"); зам. генерального директора Шестериковым В.И. (ГП "Росдорнии").
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации разработаны в развитие требований главы СНиП "Мосты и трубы" в части повышения эксплуатационной надежности пролетных строений мостовых сооружений, обеспечения комфортных и безопасных условий движения транспортных средств без снижения скорости, уменьшения затрат на ремонт мостового полотна, а также повышения долговечности мостового сооружения в целом.
1.2. Требования настоящих Рекомендаций должны соблюдаться при проектировании и строительстве температурно-неразрезных пролетных строений (ТНПС) мостовых сооружений на автомобильных дорогах и в городах, а также при реконструкции эксплуатируемых сооружений путем замены разрезных пролетных строений температурно-неразрезными.
Объединение пролетных строений в температурно-неразрезное производят за счет уменьшения количества деформационных швов, работающих на продольные перемещения, в пределах цепи пролетных строений путем объединения пролетных строений в надопорных участках.
1.3. Температурно-неразрезными названы объединенные между собой в уровне плиты проезжей части или центра тяжести балок разрезные пролетные строения, в результате чего при температурных воздействиях они работают как неразрезные, а при вертикальных - как разрезные.
Температурно-неразрезными могут быть также пролетные строения консольных систем, в которых консоли объединены с подвесными пролетными строениями.
1.4. Группа разрезных пролетных строений, объединенных в температурно-неразрезное, носит название цепи; узел сопряжения смежных пролетных строений в цепь назван шарнирным сопряжением; участок плиты, соединяющей пролетные строения над деформационным швом, - соединительной плитой.
Конструкция узла сопряжения должна обеспечивать непрерывность дорожной одежды и воспринимать усилия, возникающие в цепи пролетных строений, не препятствуя их поворотам.
1.5. Пролетные строения, объединяемые в температурно-неразрезное, должны быть рассчитаны на дополнительные усилия, возникающие при работе их в цепи пролетных строений, а их элементы (плита проезжей части, ребро балки, бетон продольного стыка) - проверены на усилия, действующие в них, с учетом изменений их сечений, и соответствующим образом заармированы.
2. ОБРАЗОВАНИЕ СХЕМ ТЕМПЕРАТУРНО-НЕРАЗРЕЗНЫХ
ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
2.1. ТНПС могут быть образованы из пролетных строений, расположенных в плане на прямой и криволинейной продольных осях, в косых пересечениях, при любом расположении в профиле. Объединение сборных пролетных строений в косых пролетных строениях может быть применено при любом угле косины, однако область рационального применения ТНПС в косых пролетных строениях ограничивается 60°.
2.2. Количество пролетных строений, объединяемых в температурно-неразрезную цепь, определяют путем анализа затрат на строительство мостового сооружения по альтернативным вариантам сопоставлением перемещений на концах цепи (соответственно им - требуемых конструкций деформационных швов и типоразмеров опорных частей).
2.3. Предпочтительно образовывать цепи с максимальным количеством пролетных строений, поскольку при этом обеспечиваются наилучшие условия эксплуатации моста, определяемые отсутствием углов перелома в надопорных сечениях, минимальным количеством деформационных швов, применением более совершенных, изготовленных в заводских условиях конструкций деформационных швов, обеспечивающих большие перемещения по концам цепей*.
* Наиболее комфортные условия движения на мостах - с минимальным числом цепей.
2.4. Цепи пролетных строений предпочтительно формировать таким образом, чтобы продольные перемещения пролетных строений происходили в обе стороны от середины цепи. В этом случае возможно более эффективно использовать конструкции деформационных швов и опорных частей.
2.5. В продольном направлении цепи пролетных строений все опорные части могут быть в случае применения резиновых слоистых и комбинированных на части длины цепи подвижными, либо на одной из опор под концом одного пролетного строения может быть установлена неподвижная опорная часть. При установке неподвижных опорных частей на одной опоре под концами балок смежных пролетных строений объединение над этой опорой не производят. При наличии неподвижных опорных частей в цепи пролетных строений должна быть обеспечена возможность перемещений балок в поперечном направлении пролетного строения. Принципиальные схемы объединения пролетных строений в цепь приведены на рис.1, 1а.
Рис.1. Схемы компоновки пролетных строений:
1 - подвижная опорная часть; 2 - слоистая резиновая опорная часть;
3 - деформационный шов; 4 - соединительная плита;
5 - неподвижная опорная часть; 6 - переходная плита поверхностного типа;
- цепь пролетных строений; - "температурный" пролет
Рис.1, а. Принципиальная схема образования температурно-неразрезных
цепей с помощью металлических тяг:
1 - разрезное пролетное строение; 2 - слоистая резиновая опорная часть;
3 - конструкция деформационного шва, обеспечивающая продольные
перемещения; 4 - конструкция деформационного шва, обеспечивающая только
угловые перемещения; 5 - продольная тяга; 6 - неподвижная опорная часть;
- температурно-неразрезное пролетное строение (цепь пролетных строений);
- "температурный" пролет цепи
2.6. При большом одностороннем продольном уклоне (свыше 20‰) целесообразно опирание нижнего по уклону пролетного строения на неподвижные опорные части, что приводит к появлению усилий сжатия в узлах шарнирного сопряжения.
В цепи пролетных строений с разными пролетами неподвижные опорные части целесообразно размещать под пролетным строением большего пролета.
2.7. При установке пролетных строений на гибкие опоры под концом одного из них (при металлических опорных частях) на каждой опоре должны быть установлены неподвижные опорные части. Применение резиновых опорных частей не требует дополнительных мер по вовлечению опор в продольные перемещения.
2.8. В районах строительства с просадочными грунтами в цепи пролетных строений под концом одного из пролетных строений необходима постановка неподвижных опорных частей.
2.9. В мостовых сооружениях консольных систем при объединении с консолями подвесных пролетных строений опирание обоих их концов должно быть подвижным. При этом объединение в цепь осуществляют таким образом, чтобы в схеме моста сохранялась статическая определимость.
2.10. Допускается объединение конца цепи пролетных строений с переходными плитами поверхностного типа за устоем. При этом опирание конца пролетного строения на устое должно быть неподвижным, чтобы переходная плита не была вовлечена в продольное перемещение с ТНПС.
Возможно объединение конца цепи пролетных строений со шкафной стенкой устоя. При этом опирание конца пролетного строения на устое должно быть подвижным.
2.11. По концам цепей пролетных строений должны быть установлены конструкции деформационных швов, обеспечивающие перемещения, собирающиеся в цепи пролетных строений на длине "температурного" пролета: от неподвижной опорной части или от оси симметрии цепи и - при отсутствии неподвижной опорной части - до конца цепи. В пролетных строениях, состоящих из нескольких цепей, в надопорном сечении, где сходятся концы смежных цепей, устанавливают конструкции деформационных швов, обеспечивающие воспринятие перемещений со смежных цепей.
2.12. В качестве подвижных опорных частей могут быть применены тангенциальные (при малых перемещениях), катковые, валковые, резиновые и резино-фторопластовые (при больших перемещениях) опорные части.
Опорные части из полимерных материалов и их размещение на опорах должны отвечать требованиям соответствующих нормативных документов.
2.13. Допускается применение составных по высоте опорных частей, объединенных друг с другом шпонками, при условии, что суммарная толщина резины составной опорной части не превышает 0,2 от ее наименьшего размера в плане.
3. КОНСТРУКЦИИ УЗЛОВ СОПРЯЖЕНИЯ ПРОЛЕТНЫХ
СТРОЕНИЙ
Железобетонные пролетные строения
3.1. В ТНПС объединяют:
а) ребристые пролетные строения
- по плите проезжей части в пределах всей ширины пролетного строения (рис.2) либо ее части (рис.3);
Рис.2. Объединение пролетного строения по всей ширине
плиты проезжей части:
- толщина соединительной плиты; - анкерная зона;
- длина соединительной плиты
Рис.3. (по а.с. N 992645). Схема объединения пролетных
строений по части ширины плиты проезжей части с
отделением соединительной плиты от ребер в вертикальной плоскости:
1 - прокладка; - ширина ребра; - ширина шва бетонирования;
- длина соединительной плиты; - ширина плиты балки;
- расстояние между смежными пролетными строениями
- по продольным бетонируемым стыкам с отделением бетона стыка на части его длины от плиты (рис.4); объединение по продольным стыкам без отделения бетона стыка от плиты не допускается;
Рис.4. Схема объединения пролетных строений по
продольным швам бетонирования:
1 - вертикальная прокладка; - зона отделения плиты
от бетона продольного шва; - толщина плиты
- с помощью стыковых накладок (рис.5) или металлических шпонок (рис.6) и другими способами, при которых элемент объединения имеет достаточную свободную длину и деформируется при воздействиях временной подвижной нагрузки, не следуя за деформациями балки;
Рис.5. Схема объединения пролетных строений по стыковым
накладкам:
Деформационный шов в строительстве мостов
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ В СОПРЯЖЕНИИ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ С ДЕФОРМАЦИОННЫМИ ШВАМИ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
1. РАЗРАБОТАН: Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский дорожный научно-исследовательский институт" (ФГУП "РОСДОРНИИ") - зав. отделением искусственных сооружений Шестериковым В.И., зав. отделом новых материалов Лысенко В.Е., зам. зав. отделом новых материалов Гриневичем С.В., ведущим научным сотрудником Паткиной И.А., ведущим инженером Кузнецовой Е.А. В разработке Рекомендаций принимала участие зам. генерального директора ООО "НПП СК "МОСТ" Сахарова И.Д.
2. ВНЕСЕН: Управлением эксплуатации и сохранности автомобильных дорог.
3. ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ: распоряжением Федерального дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации от 28.07.2009 N 270-р.
4. ВВОДИТСЯ ВПЕРВЫЕ.
5. ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.
Раздел 1. Область применения
Отраслевой дорожный методический документ "Методические рекомендации по применению современных материалов в сопряжении дорожной одежды с деформационными швами мостовых сооружений" (далее - Рекомендации) обращает внимание на важность правильного сопряжения всех слоев дорожной одежды ездового полотна (далее - "одежды") со стальным окаймлением деформационных швов в мостовых сооружениях на автомобильных дорогах. В Рекомендациях приведены схемы сопряжений, рекомендуемые для случаев использования различных конструкций деформационных швов при различной интенсивности движения на дороге в различных климатических районах.
Рекомендации направлены на повышение эксплуатационных качеств и срока службы деформационных швов с металлическим окаймлением, одежды с асфальтобетонными и цементобетонными покрытиями и в целом конструкции мостового сооружения. Они предназначены для использования при разработке проектов ремонта, капитального ремонта, реконструкции и строительства мостовых сооружений, а также при ремонте деформационных швов, выполняемых в рамках работ по содержанию мостовых сооружений (в соответствии с Классификацией работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования и искусственных сооружений на них, утвержденной приказом Минтранса России 12.11.2007 N 160).
Раздел 2. Нормативные ссылки
- ГОСТ 7.32-2001. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу.
- ГОСТ 31015-2002. Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Технические условия.
- ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия.
- ГОСТ 7473-94. Смеси бетонные. Технические условия.
- ГОСТ 10060.0-4-95. Бетон. Методы определения морозостойкости.
- ГОСТ 26633-91. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.
- ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия.
- ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.
- ГОСТ 9757-90. Гравий, щебень и песок искусственные. Технические условия.
- СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги / Госстрой России.
- ОДН 218.0.017.03.* Руководство по оценке транспортно-эксплуатационного состояния мостовых конструкций.
* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ОДН 218.017-2003. - Примечание изготовителя базы данных.
- ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия.
- ГОСТ 12730.5-84. Бетоны. Методы определения пористости.
- ГОСТ 3900-85. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности.
- ГОСТ 22567.5-77*. Средства моющие синтетические и вещества поверхностно-активные.
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 22567.5-93, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
- ГОСТ 30740-2000. Материалы герметизирующие для швов аэродромных покрытий. Технические условия.
- ГОСТ 25945-98. Материалы и изделия полимерные строительные герметизирующие. Методы испытаний.
- ГОСТ 11501-78. Битумы нефтяные. Методы определения глубины проникания иглы.
- ГОСТ 14925-79. Каучук синтетический цис-изопреновый. Технические условия.
- ГОСТ 305-82. Топливо дизельное. Технические условия.
- ГОСТ 12871-93. Асбест хризотиловый-хризотил. Технические условия.
- ГОСТ 2770-74. Масло каменноугольное для пропитки древесины. Технические условия.
- ГОСТ 16557-78*. Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Технические условия.
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52129-2003, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
- ОДМ 218.1.001-2005. Рекомендации по разработке и применению документов технического регулирования в сфере дорожного хозяйства.
Раздел 3. Термины и определения, обозначения
а) В настоящих Рекомендациях использованы следующие термины с соответствующими определениями.
Мостовое сооружение - искусственное сооружение, расположенное на автомобильной дороге и являющееся ее конструктивной частью, предназначенное для перевода транспортного пути (дороги) и водовода через различные препятствия. К этой группе сооружений относятся мосты, путепроводы, эстакады, виадуки, скотопрогоны. Мостовое сооружение состоит из опор, пролетных строений, мостового полотна и регуляционных сооружений.
Надежность - применительно к деформационным швам - свойство конструкций сохранять во времени значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, то есть сохранять прочность, устойчивость, герметичность, способность воспринимать заданные величины перемещений концов пролетных строений, долговечность.
Долговечность сооружения - свойство сооружения сохранять работоспособное состояние в течение длительного периода времени с необходимыми перерывами на ремонт.
Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации элементов пролетных строений от начала эксплуатации до перехода в предельное состояние.
Композиционный материал - конструкционный (металлический или неметаллический) материал, в котором имеются усиливающие его элементы в виде нитей, волокон или хлопьев более прочного материала. Примеры композиционных материалов: пластик, армированный борными, углеродными, стеклянными волокнами, жгутами или тканями на их основе; алюминий, армированный нитями стали, бериллия. Комбинируя объемное содержание компонентов, можно получать композиционные материалы с требуемыми значениями прочности, жаропрочности, модуля упругости, абразивной стойкости, а также создавать композиции с необходимыми магнитными, диэлектрическими, радиопоглощающими и другими специальными свойствами. Путем подбора состава и свойств наполнителя и матрицы (связывающего), их соотношения, ориентации наполнителя можно получить материалы с требуемым сочетанием эксплуатационных и технологических свойств. Использование в одном материале нескольких матриц (полиматричные композиционные материалы) или наполнителей различной природы (гибридные композиционные материалы) значительно расширяет возможности регулирования свойств композиционных материалов. Армирующие наполнители воспринимают основную долю нагрузки композиционных материалов.
Ремонт - комплекс работ по восстановлению транспортно-эксплуатационных характеристик сооружения, при выполнении которых не затрагиваются и иные характеристики надежности и безопасности сооружения.
Конструкция деформационного шва - конструктивный элемент мостового полотна, перекрывающий или заполняющий зазор между пролетными строениями или между пролетным строением и головной частью опоры (шкафной стенки устоя) в уровне проезжей части, не препятствующий их взаимным перемещениям, связанный анкерными устройствами с несущей конструкцией пролетного строения или дорожной одеждой и передающий на них усилия от взаимодействия транспортных средств, температуры и других факторов.
Заполнение деформационного шва - элемент конструкции деформационного шва, заполняющий зазор в уровне проезжей части.
Компенсатор - элемент конструкции деформационного шва, за счет деформации которого обеспечивается компенсация перемещений концов пролетного строения и сохраняется герметичность швов.
Дренаж - элемент одежды ездового полотна, обеспечивающий быстрый отвод воды из слоев одежды и состоящий из дренажного канала, дренирующего материала и дренажных трубок.
Мастика - смесь минерального порошка (наполнителя) с битумом или дегтем в горячем и холодном состоянии, применяемая для заполнения температурных (деформационных) швов и трещин (щелей). В зависимости от основы и наполнителя различают мастики: резино-битумная, битумно-полимерная и др.
Окаймление деформационного шва - элементы конструкции деформационного шва, окаймляющие в зазоре контуры сопрягаемых конструкций (торец пролетного строения, грань головной части опоры или шкафной стенки устоя), заанкеренные в них и предназначенные для воспринятия усилий от перекрывающих зазор элементов и предохранения окаймляемых элементов конструкции от разрушения при воздействии транспортных средств.
Одежда ездового полотна (дорожная одежда) - конструктивный элемент мостового полотна, включающий в себя все слои, уложенные поверх плит проезжей части или мостового настила (выравнивающий слой, гидроизоляция, защитный слой, покрытие).
Полимербетон - разновидность бетона, приготовленного из цементобетонной смеси на минеральном вяжущем с добавкой полимера.
Пластбетон - разновидность полимербетона, приготовленного из смеси, в составе которой в качестве вяжущего материала применены полимерные смолы.
Асфальтобетонная смесь - рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня, песка, минерального порошка) с битумом, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в горячем состоянии.
Асфальтобетон - уплотненная асфальтобетонная смесь.
Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь - рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня, песка из отсевов дробления и минерального порошка), дорожного битума (с полимерными или другими добавками или без них) и стабилизирующей добавки, взятых в определенных пропорциях и перемешанных в нагретом состоянии.
Щебеночно-мастичный асфальтобетон - уплотненная щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь.
Мастично-щебеночная смесь - смесь кубовидного щебня и высокоэластичной мастики, перемешанных в горячем состоянии, которая используется, как правило, в конструкциях деформационных швов закрытого типа в качестве вставки над зазором концов сопрягаемых пролетных строений в уровне покрытия.
Стабилизирующая добавка - вещество, оказывающее стабилизирующее влияние на ЩМАС и обеспечивающее устойчивость ее к расслаиванию.
Литая асфальтобетонная смесь - рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня, песка), минерального порошка и битума, взятых в определенных пропорциях, перемешанных в нагретом состоянии, и укладываемая механизированным способом по литьевой технологии.
Армирующая геосетка - материал жесткой сетчатой структуры с плоскими ребрами, скрепленными в узлах с образованием ячеек.
Предисловие
Долговечность проезжей части автодорожных мостов и путепроводов, межремонтные сроки ее службы и условия движения по мостам в значительной мере зависят от состояния деформационных швов. Срок службы деформационных швов определяется качеством их проектирования и устройства, а также содержанием в процессе эксплуатации. В последние годы в нашей стране проводят систематизированные работы по совершенствованию конструкций и технологии изготовления швов, разработке новых конструкций, в большей степени отвечающих требованиям эксплуатации.
В «Методических рекомендациях по проектированию и устройству конструкций деформационных швов в автодорожных и городских мостах и путепроводах» рассматриваются швы закрытого и заполненного (с мастичным и эластичным заполнением) типов, швы перекрытого типа со скользящими стальными листами и гребенчатыми плитами, а также изложены основные требования по их расчету и конструированию, которыми следует руководствоваться при разработке новых и усовершенствовании существующих конструкций.
Настоящие «Методические рекомендации» разработаны на основе научно-исследовательских, опытных и проектных работ, выполненных Союздорнии, Гипротрансмостом, енгипротрансмостом, Харгипротрансом, Союздорпроектом и его Киевским филиалом, Мостотрестом, мостостроительными трестами № 1, 3, 5, Республика неким мостостроительным трестом Минавтодора РСФСР. Учтены также опыт изготовления конструкций деформационных швов на Люберецком заводе мостостроительного оборудования, в Управлении механизации Мостостроя №1, в Мостострое № 5, опыт изготовления резиновых ком пенсаторов на Волжском заводе резинотехнических изделий и рекомендации НИИРП по технологии их изготовления, опыт эксплуатации усовершенствованных конструкций деформационных швов.
«Методические рекомендации» составлены кандидатами технических наук В.И. Шестериковым и И.Д. Сахаровой.
Замечания и пожелания по данной работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., Балашиха-6, Союздорнии.
1. Общие положения.
Требования к деформационным швам
1.1 . Настоящие «Методические рекомендации» распространяются на проектирование и устройство деформационных швов в проезжей части постоянных автодорожных и городских мостов и путепроводов всех систем на дорогах общей сети и промышленных предприятий во всех строительно-климатических зонах.
«Методическими рекомендациями» следует руководствоваться и при разработке проектов реконструкции и ремонта деформационных швов эксплуатируемых мостов.
1.2 . Конструкции деформационных швов должны обеспечивать возможность перемещений концов пролетных строений без перенапряжения и повреждения элементов шва, одежды ездового, полотна и пролетных строений; должны быть водо- и грязенепроницаемыми (исключать попадание воды и грязи на торцы балок и опорные площадки); работоспособными в заданных диапазонах температур; иметь надежную анкеровку в пролетом строении; предотвращать проникание влаги на плиту проезжей части и под окаймление (иметь надежную гидроизоляцию).
Материал конструкций деформационных швов должен противостоять износу, улару и истиранию, воздействию льда, снега, песка; должен быть относительно невосприимчивым к воздействию солнечных лучей, нефтепродуктов, солей.
1.3 . В процессе эксплуатации конструкции деформационных швов должны удовлетворять следующим требованиям:
не нарушать плавности движения автомобилей по мосту;
соответствовать условиям безопасности (исключать прокалывание шин, обеспечивать хорошее их сцепление с элементами конструкций);
обеспечивать возможность осмотра и ухода.
В конструкциях должны быть исключены удары одних, элементов о другие.
1.4 . Предъявляемые к конструкциям швов технологические и эстетические требования предусматривают:
простоту изготовления и монтажа, несложную замену элементов;
максимальную заводскую готовность;
максимальное количество стандартных деталей и узлов;
хороший внешний вид с проезжей части и фасада моста.
1.5 . Конструкции швов должны отвечать требованиям «Технических правил по экономному расходованию металла в строительстве» (ТП 101-61). Срок службы окаймления и анкеровки должен быть не менее срока службы моста. Элементы, которые могут быть заменены в процессе эксплуатации (резиновые компенсаторы, герметизирующие мастики, скользящие листы), можно рассчитывать на меньший срок - срок службы покрытия.
1.6 . При разработке конструкций деформационных швов следует учитывать специальные требования, предъявляемые к пролетным строениям мостов и путепроводов:
плита проезжей части железобетонных и сталежелезобетонных пролетных строений не должна бетонироваться на ширине В, достаточной для размещения анкеровки шва, либо иметь специальные закладные детали для закрепления конструкций деформационных швов;
толщина железобетонной плиты на конце пролетного строения должна быть увеличена для размещения конструкции шва, надежной анкеровки окаймления и снижения вибрации стальных элементов швов (табл. 1 );
в балочной клетке стальных пролетных строений концевые участки усиливают вертикальным, расположенным поперек оси моста листом, высота которого превышает высоту ребер жесткости настила; толщина листа не менее 16 мм.
Деформационные швы мостов: история и современность.
Деформационные швы мостов (деформационные зазоры) – это свободное пространство, предусматриваемое для перемещений конструкций сооружения от действия различных влияющих факторов, вызывающих как пространственные смещения и повороты конструкций, так и деформации их отдельных элементов. Первоначально эти разрывы предусматривались для предотвращения появления значительных напряжений в конструкциях пролетных строений мостов от действия перепадов температуры и назывались температурными зазорами. С течением времени понятие температурного зазора расширилось, поскольку было установлено, что действие температуры является не единственным фактором, заставляющим конструкции мостовых сооружений перемещаться. В результате, инженеры стали использовать более общее понятие «деформационный шов».
В настоящее время устройство «деформационный шов» широко применяется не только в дорожном, мостовом строительстве, но и в строительстве жилых и промышленных зданий. В зависимости от назначения применяют следующие виды швов: температурные, осадочные, антисейсмические, усадочные и смешанные.
Деформационные швы мостов: основные требования.
Деформационные швы мостов призваны обеспечивать беспрепятственное и комфортное движение транспортных средств и пешеходов по мостовому полотну, без учета влияния каких-либо внешних факторов (погодных, сейсмических явлений и ряда других причин).
К современным конструкциям деформационных швов предъявляется большое количество требований, одними из которых являются: низкий уровень шума (особенно в городских условиях); обеспечение плавности движения и снижение динамического воздействия на конструкции моста; малое сопротивление шва перемещениям концов пролетных строений, либо отсутствие такого сопротивления вообще; высокая прочность конструкций деформационных швов; устойчивость элементов конструкций деформационных швов по отношению ко всем воспринимаемым им нагрузкам и воздействиям при любых погодных условиях, влажности и применяемых средствах удаления льда; доступность всех основных элементов деформационного шва для их ремонта и замены. Всем требованиям отвечают конструкции, установленные компанией «Дефшов». Мы специализируемся на производстве строительных работ по монтажу деформационных швов на проезжей части искусственных сооружений. Фирмой были отобраны и применяются конструкции деформационных швов, наиболее подходящие для наших российских климатических условий. Благодаря тесному сотрудничеству с зарубежными коллегами и большому опыту работы мы готовы гарантировать качество.
Деформационные швы на мостах - как все начиналось.
Деформационные швы на мостах призваны поглощать смещения, вызываемые дорожным движением, сильным ветром или температурными изменениями. История применения в автодорожных мостовых сооружениях деформационных швов началась со строительством первых многопролетных мостов. В этой связи перед инженерами встала задача - обеспечить беспрепятственный пропуск транспортных средств по деформационным зазорам, имеющимся между пролетными строениями.
В дальнейшем, с увеличением длин пролетных строений мостов и началом применения металла для изготовления пролетных строений, существенно возросли и их температурные деформации, что привело к необходимости деформационных зазоров существенной ширины. Движение по ним уже не было безопасным, что повлекло за собой применение деформационных швов, обеспечивающих, в том числе, безопасное и комфортное движение транспорта через деформационные зазоры между пролетными строениями мостов.
На сегодняшний день, эластичные элементы деформационного шва уже могут перемещаться во всех направлениях и обеспечивают комфортные условия для дорожного движения, оставаясь при этом малозаметными как на дорожном полотне, так и на тротуаре.
Деформационные швы на мостах: наши работы.
Деформационные швы на мостах, которые были установлены компанией «Дефшов» с успехом применяются на вновь построенных мостовых и тоннельных сооружениях, таких как: Гагаринский, Кутузовский и Лефортовский тоннель на ТТК и некоторые другие.
Опыт работы нашей организации, а также взаимовыгодное сотрудничество с зарубежными партнерами позволяют нам гарантировать высочайшее качество наших установок. Тесно сотрудничая с зарубежными коллегами, специалисты нашей фирмы освоили современные технологии устройства деформационных швов, прошли обучение в фирмах производителях швов в Великобритании и Германии, что подтверждено сертификатами. Кроме того, за продолжительное время работы (компания была создана в 1995 году) мы смогли отобрать наиболее приемлемые варианты деформационных швов для применения в наших климатических условиях. Будем рады быть полезными Вам!
Читайте также: